隐晶质鲕状赤铁矿磁化焙烧过程中铁物相转变规律

摘要：鲕状赤铁矿具有含磷高、易泥化,铁与脉石矿物呈鲕状嵌布结构等特点,常规的重选和浮选等工艺难以取得较好的选矿指标。磁化焙烧-磁选工艺是利用高磷鲕状赤铁矿最有效的手段之一。X射线衍射（XRD）分析结果表明,在750℃的条件下,焙烧矿中磁铁矿的相对质量分数最大。焙烧温度高于800℃会发生过还原现象,生成富氏体,不利于焙烧矿的弱磁选。光学显微镜分析表明磁化焙烧过程不会破坏鲕状赤铁矿的鲕粒结构,只发生铁物相的转变。赤铁矿到磁铁矿的晶型转变由表及里,但是多数鲕状赤铁矿颗粒不会完全磁化,磁化焙烧效果与粒度有关。全铁品位为43.74%的矿样,在焙烧温度750℃、焙烧时间60min的条件下,弱磁选可得到全铁品位为55.42%,铁回收率为85.66%的人工磁铁矿,磁铁矿转化率在90%以上。     

鲕状赤铁矿生物质低温磁化焙烧

对生物质磁化鲕状赤铁矿石进行研究,包括磁化温度、磁化时间、生物质用量以及赤铁矿石粒度对磁化效果的影响.在磁化温度为600℃,赤铁矿石与生物质的质量比为10∶2的情况下,利用生物质热解产生的气体和焦油在30 min内可以完全磁化粒度为0.074 mm(>72.5%)的赤铁矿石,验证了生物质替代煤基还原剂进行磁化焙烧具有一定的可行性.此外,矿石粒度对磁化焙烧还原度的影响比较大,矿石粒度越大,完全磁化所需时间越长.根据生物质还原剂的特点,适当地减小矿石粒度可以有效改善赤铁矿石的磁化性能.     

大冶铁矿强磁选精矿磁化焙烧热力学研究

磁化焙烧-磁选分离的技术路线,是解决菱铁矿含量较高的大冶铁矿尾矿中低品位难选红铁矿(w(TFe)=34%左右)的有效工艺.其焙烧工艺参数对工艺效率影响较大.对其热力学反应条件进行了分析,依靠碳酸铁的自身分解产物CO和还原气氛,大冶低品位含菱铁矿弱磁性铁矿能在弱还原气氛条件下,在10～0 s内完成整个磁化焙烧过程.磁化焙烧后,弱磁选精矿铁品位大大提高(w(TFe)》60%).     

块状铁矿石竖炉磁化焙烧的工艺优化

竖炉磁化焙烧是处理难选红铁矿较有效的方法。通过对弱磁块矿竖炉磁化焙烧的试验研究,提出了更加科学、高效的竖炉磁化焙烧理论,在现有鞍山式竖炉的基础上,通过高效控制铁矿石竖炉磁化焙烧还原气氛,对竖炉磁化焙烧工艺进行了优化。结果表明：还原气体H2体积分数提高到12%±1%,同时降低CO体积分数,提高块矿焙烧还原温度,可获得最佳的磁化焙烧效果;通过独立设置铁矿石磁化焙烧还原煤气系统与加热煤气系统,可实现还原煤气的成分、流量、压力灵活调节;通过减少还原煤气总量,将矿石还原煤气量降低至1400～1600m3/h,降低竖炉的生产成本;通过独立的还原煤气系统,提高还原煤气中焦炉煤气比例,将H2体积分数控制在12%±1%,矿石磁化率控制在2.33左右,降低了竖炉磁化焙烧煤气消耗,提高矿石磁化焙烧质量;为保证还原煤气降低用量后的压力和喷出的均匀性,将还原煤气喷出塔的出口面积缩小50%,使矿石能够充分、均匀地完成还原。     

焙烧氰化尾渣中氧化铁的磁化焙烧研究

对金精矿焙烧氰化浸金工艺产生的尾渣用煤粉作还原剂进行了磁化焙烧研究,通过对尾渣中铁的物相分析表明,尾渣中的铁主要以Fe2O3的形态存在。主要研究了煤粉的加入量、焙烧温度和焙烧时间对尾渣中铁的还原度的影响。结果表明,以煤为原料通过磁化焙烧可以获得Fe3O4,磁化焙烧的较优条件为焙烧温度750℃,焙烧时间1 h,煤粉用量为尾矿重量的10%,可以使焙烧处理的尾矿中Fe2O3的还原度达到51.7%,磁化焙烧后渣中的磁性矿中铁达到72.75%。     

隧道窑磁化焙烧工艺研究与探索

结合酒钢镜铁山粉矿资源利用现状,针对铁粉矿现有磁化焙烧工艺存在的问题,提出对隧道窑磁化焙烧工艺进行研究与探索。首先,利用马弗炉对0～15 mm镜铁山粉矿进行了磁化焙烧试验探索,根据探索性试验结果和焙烧特性,初步确定了隧道窑磁化焙烧试验流程和主要参数;其次,根据镜铁山粉矿在马弗炉探索性试验取得的还原焙烧规律,利用30 m平铺料式隧道窑开展了磁化焙烧扩大试验,在隧道窑焙烧温度1 050～1 100℃、高温焙烧时间60 min、还原剂配比3%的试验条件下,0～15 mm镜铁山粉矿整车综合焙烧产品磁选精矿品位达到56%、金属回收率达到86.63%,与目前的强磁选工艺比较,磁选后的精矿品位提高约9个百分点,金属回收率提高约19个百分点,说明镜铁山粉矿通过隧道窑进行磁化焙烧在技术上是可行的。     

回转窑磁化焙烧矿冷却方式探讨

介绍了国内一些科研机构和学者对磁化焙烧工艺冷却方式的试验研究情况,并对磁化焙烧矿一些常规冷却方式进行了优劣势分析,得出不同冷却方式会对磁化焙烧矿的磁性能和磨矿性能产生一定影响,但通过合理的优化冷却方式,焙烧矿可取得良好的磨选指标,回转窑磁化焙烧矿冷却方式的选择,关键是要考虑整个焙烧冷却系统是否经济、节能、环保。在此基础上,介绍了国内目前喷雾冷却、无热源延续还原冷却新技术的应用方法和创新理念,指出了回转窑磁化焙烧矿冷却技术的发展趋势,为回转窑磁化焙烧工艺进一步得到广泛的应用和发展创造了条件,对推动我国贫矿资源的开发利用,减少我国对进口铁矿石的依赖具有重要意义。     

低品位褐铁矿的磁化焙烧

针对河北宣化某难选褐铁矿石,采用SEM和XRD对原矿物性结构及成分进行了分析,并运用磁化焙烧-磁选工艺进行了实验研究并对磁化焙烧-磁选工艺参数进行了优化。物相分析结果表明,该褐铁矿与脉石矿物的镶嵌关系较为复杂,SiO2含量高,运用常规的选矿方法难以分选提纯。实验结果表明,磁化焙烧-磁选工艺可以较好地完成该铁矿石的提纯。对该褐铁矿原矿在焙烧温度为950℃,焙烧时间为15min,配煤量为5%,焙烧矿粒度为150μm和磁场强度为60mT的条件下,可以得到精矿产率为43.68%,铁精矿品位为53.98%,铁回收率83.91%,wSiO2为13.9%的良好指标。     

粉矿悬浮磁化焙烧精矿在烧结的生产实践

酒钢镜铁山矿属于复杂难选贫矿,为了提高自产精矿品质,2016年开始悬浮磁化焙烧项目改造.2019年11月改造投产后精矿物理化学成分发生较大变化,对烧结生产有一定的影响.通过进行加装松料器、漏斗优化改造、加水喷头改型、打散机结构改型等措施的实施,克服了精矿成分变化带来的影响,烧结机主要生产指标取得了一定的进步.     

悬浮磁化焙烧金矿尾矿试验研究

对潼关金矿粒级为30～180 μm的尾矿进行了悬浮磁化焙烧试验研究.试验首先分析了尾矿不同粒级的铁含量;主要研究了焙烧气氛、焙烧时间和焙烧温度对焙烧产物物相组成的影响.试验结果发现:不同粒级的尾矿中铁分布基本相同;在焙烧时间和焙烧气氛相同时,焙烧温度越高,越易达到最佳焙烧效果;随焙烧时间延长,焙烧效果先好后差;随着焙烧...     

某褐铁矿磁化焙烧-磁选工艺的探讨

通过对某复杂褐铁矿进行磁化焙烧-磁选工艺条件的研究,在最佳焙烧温度750℃,焙烧时间50min,还原剂用量7％的磁化焙烧条件下,采用探索实验流程获得了铁精矿品位56．59％,铁回收率为74．60％的良好指标,对开发同类型矿石具有借鉴意义。     

鄂西某鲕状赤铁矿磁化焙烧-磁选-反浮选试验研究

鄂西某鲕状赤铁矿石中的铁品位为43.50％,其主要赋存在赤褐铁矿中,分布率离达96.38％.矿石的脉石以SiO2和Al2O3为主,含量分别为18.68％和6.54％.有害杂质硫、砷的含量低,但磷的含量高达0.91％,属于典型低硫高磷单一酸性鲕状赤铁矿石.工艺矿物学研究表明,赤铁矿颗粒嵌布粒度较细,并与脉石紧密交生,因此试验采用磁化焙烧-弱磁选-细磨脱泥-阴离子反浮选工艺流程进行探索,获得合格铁精矿产率55.95％,全铁品位61.56％,铁回收率78.90％,含磷0.24％.     

磁化焙烧回转窑热平衡测试与分析

介绍了某公司4×60m的磁化焙烧回转窑的应用情况,并以此回转窑作为测试对象进行热工测试、物料平衡和热平衡计算,由此了解磁化焙烧回转窑的能量利用情况。通过分析结果提出了优化磁化焙烧回转窑的建议,以达到高产、低消耗的目的。     

铁坑褐铁矿磁化焙烧可行性探讨

通过对铁坑褐铁矿磁化焙烧工艺生产试验指标与强磁选工艺的生产指标进行分析对比,初步探索了铁坑褐铁矿磁化焙烧选矿工艺工业生产的可行性。     

磁化焙烧处理氰化尾矿的综合利用工艺研究

云南某金矿提金后的氰化尾矿堆存量日益增大,对安全环保等带来不良影响。同时尾矿中含有Au、Ag、Cu、Pb、Fe等有价金属,采用磁化焙烧工艺对其进行处理,可综合回收有价金属,在消除环境危害的同时增加经济效益。     

锡精矿沸腾焙烧生产实践

采用沸腾炉焙烧锡精矿,脱硫率达94.4%、脱砷率84%、锡直收率99.2%、床能率13.47t/m~2.d、煤耗只有2.5%,除脱砷率持平外,其他指标均优于回转窑和多膛炉焙烧工艺。     

回转窑磁化焙烧细粒镜铁矿研究

以细粒级镜铁矿为原料,采用电热回转窑进行磁化焙烧试验,研究了焙烧温度、焙烧时间、煤粉用量、煤粉粒度、窑体填充率对焙烧效果的影响。结果表明,在焙烧温度为830℃、焙烧时间为60 min、煤粉用量为2.0%、煤粉粒度为0~1 mm、磨矿细度-0.074 mm占85%、窑内填充率为15%、磁选磁场强度为144 kA/m的工艺条件下,得到铁品位为55.22%,回收率为87.16%的铁精矿指标。显微镜检测结果显示,大部分非磁性铁矿物已转化成磁性铁矿物,部分磁铁矿解离发育完全,颗粒变得疏松多孔,利于后续破碎、磨矿和磁选。     

含铁氰渣磁化焙烧回收铁精矿

以铁含量为35%的氰渣为研究对象,研究了焙烧温度、焙烧时间及碳氧比对煤基磁化焙烧过程的影响,并采用化学分析、XRD、SEM、热重分析等分析手段对含铁氧化物的转变过程进行表征。随着焙烧温度的提高,铁氧化物的物相转变过程为Fe₂O₃→Fe₃O₄→FeO。随着磁化焙烧焙烧时间的延长,尾渣中的Fe₂O₃首先被C还原为Fe₃O₄,还原得到的Fe₃O₄可被空气中的O₂重新氧化为Fe₂O₃。碳氧比较低时,磁化率接近2.33;当碳氧比超过3时,过量的煤与尾渣混合,Fe₂O₃还原反应不完全;在焙烧温度645℃、焙烧时间45 min、碳氧比3的优化焙烧条件下,得到焙烧矿的磁化率为2.34。     

安徽褐铁矿的磁化焙烧-磁选工艺

针对安徽某低品位褐铁矿石,采用磁化焙烧-磁选工艺进行了实验研究,对该矿的原矿进行了岩相分析,并对磁化焙烧-磁选工艺参数进行了优化.结果表明,该矿属低磷硫的低品位褐铁矿,褐铁矿与脉石矿物的镶嵌关系较为复杂,结晶水含量高,属难选矿石.对铁品位48.01%的原矿,在850℃、内配煤5%(质量分数)的条件下,磁化焙烧15min,焙烧矿磁化率达到最佳值,褐铁矿几乎全部转化为磁铁矿,这由X射线衍射结果证实.该褐铁矿通过磁化焙烧-磁选工艺可获得品位62.94%、回收率87.99%的铁精矿.